DE1106359B

DE1106359B - Abfederung eines zweiachsigen Drehgestells fuer Schienenfahrzeuge

Info

Publication number: DE1106359B
Application number: DEM32226A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Albert Haug
Original assignee: MAN Maschinenfabrik Augsburg Nuernberg AG
Current assignee: MAN AG
Priority date: 1956-10-31
Filing date: 1956-10-31
Publication date: 1961-05-10

Description

Abfederung eines zweiachsigen Drehgestells für Schienenfahrzeuge Im Schienenfahrzeugbau ist die Anwendung von balgförmigen Gasfedern allgemein bekannt. Es ist auch bekannt, torusförmige Gasfedern zwischen zwei sich gegenseitig verschiebenden Teilen zu benutzen. Ferner ist es auch allgemein bekannt, bei Drehgestellen zur Vermeidung der Drehgestellwiege den Wagenkastenüber als Gummikugeln ausgebildete Verschiebeglieder auf dem Drehgestellrahmen seitlich zu lagern. Schließlich ist ein Drehgestell bekannt, bei dem biegesteife, winkelhebelartig ausgebildete Schwingarme an ihren Scheiteln drehbar an einem Querträger gelagert sind. Der Querträger vertritt den sonst üblichen Drehgestellrahmen und ist gegenüber dem Wagenkasten horizontal geführt. Der Wagenkasten ist dabei über eine mittlere Drehpfanne und seitliche Rollen auf dem Querträger abgestützt. Die Schwingarme tragen an ihren längeren, horizontal in Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden Schenkeln die Lager für die Radsätze des Drehgestells. Mit ihren kürzeren Schenkeln dienen die Schwinghebel der Lagerung von Gummifedern, die unter Einschaltung des Querträgers den Wagenkasten gegenüber den Radsätzen abfedern.
Ausgehend von diesem Stand der Technik soll durch die Erfindung das zuletzt beschriebene Drehgestell in der Weise weiter ausgestaltet werden, daß der den Drehgestellrahmen vertretende Querträger leichter ausgeführt werden kann als bei dem bekannten Drehgestell.
Demgemäß betrifft die Erfindung die Abfederung eines zweiachsigen Drehgestells für Schienenfahrzeuge mit nahezu biegesteifen, winkelhebelartig ausgebildeten Schwingarmen, die an ihren Scheiteln mit breiter Basis drehbar an einem den Drehgestellrahmen vertretenden, gegenüber dem auf dem Drehgestell abgestützten Wagenkasten in horizontaler Ebene geführten Querträger gelagert sind, die an ihren längeren, etwa horizontal in Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden Schenkeln die Lager für die Radsätze tragen und mit ihren kürzeren Schenkeln der Lagerung von balgförmigen Gasfedern dienen, die den Wagenkasten abfedern.
Die Erfindung besteht in der Anwendung eines über dem Querträger angeordneten Zwischenträgers, der sich auf den Gasfedern abstützt und beiderseits je eine seitliche Abstützung für den Wagenkasten trägt; wobei der Querträger mittels räumlich schwingender Pendel am Wagenkasten oder am Zwischenträger aufgehängt ist.
Während also bei dem Drehgestell, welches der Erfindung zugrunde liegt, die Gummifedern zur Federung des Wagenkastens zwischen dem Zwischenträger und dem den Drehgestellrahmen vertretenden Querträger angeordnet sind, sind sie bei dem Drehgestell gemäß der Erfindung zwischen den Schwingarmen und dem Zwischenträger angeordnet. Dadurch ist der Querträger entlastet, so daß er leichter gebaut werden kann. Während er bei dem bekannten Drehgestell als stark dimensionierter steifer Kastenträger ausgebildet ist, dessen Querschnitt die Form eines hohen Rechteckes hat, kann gemäß der Erfindung äls Querträger ein relativ schwach dimensionierter einfacher Rohrträger Anwendung finden. Der Zwischenträger aber ergibt keinen solchen Gewichtszuwachs, daß der durch den Querträger erzielte Gewichtsgewinn wieder verlorenginge.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung besteht die seitliche Abstützung in an sich bekannter Weise aus einer oder mehreren in Schalen gelagerten Gummikugeln. Statt der Gummikugeln können auch, in ebenfalls an sich bekannter Weise, Rollen mit etwa in Fahrzeugquerrichtung liegenden Drehachsen verwendet werden, die symmetrisch zur lotrechten Drehgestellängsmittelebene angeordnet und um eine lotrechte Achse schwenkbar sind. Schließlich können auch statt der Gummikugeln oder der Rollen bei der seitlichen Abstützung balgförmige Gasfedern vorgesehen sein, die symmetrisch zur lotrechten Drehgestelllängsmittelebene liegen und deren obere und untere Abstützungsflächen etwa horizontal verlaufen.
Sind zur seitlichen Abstützung balgförmige Gasfedern vorgesehen, so soll gemäß einem weiteren Erfindungsmerkmal jede Gasfeder aus zwei flachen Scheiben mit einem um deren Umfang gelegten und zusammen mit den Scheiben einen gemeinsamen Gasraum bildenden Randring bestehen, wobei die Scheibe der zur seitlichen Abstützung des Wagenkastens dienenden Gasfedern dicker ist als die Scheibe der entsprechend ausgebildeten, der gefederten Wagenkastenabstützung dienenden Gasfedern und der Übergang vom scheibenförmigen Teil zum ringförmigen Teil bei ersterem allmählich verläuft, im Gegensatz zu den Gasfedern der gefederten Wagenkastenabstützung.
Gemäß einem weiteren Erfindungsmerkmal sollen die Schwingarme und gegebenenfalls der den Drehgestellrahmen vertretende Querträger als zusätzliche Gasbehälter für die Gasfedern ausgebildet sein.
Ein weiteres Erfindungsmerkmal besteht darin, daß der Zwischenträger gegenüber dem Wagenkasten durch an sich bekannte waagerechtliegende Lenker geführt ist.
Schließlich besteht ein weiteres Merkmal der Erfindung darin, daß sich die Verlängerungen der Flächen an den Schwingarmen, die die Gasfedern für die Abfederung des Wagenkastens tragen, etwa in Höhe der Achswellenmitten der Radsätze schneiden.
Die Erfindung ist an zwei Ausführungsbeispielen an Hand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen Fig. 1 und 2 jeweils eine Ausführungsform gemäß der Erfindung in schematischer Darstellung, Fig. 3 und 4 die bei der Anordnung gemäß Fig. 2 verwendeten Gasfedern im Schnitt.
Jeder Radsatz 1 wird an seinen beiden Enden von den an zwei Schwingarmen 2 angeordneten Lagern erfaßt. Die Schwingarme sind winkelhebelartig ausgebildet. Sie tragen an den Enden der horizontal in Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden, längeren Schenkel 2a die Lager für die Radsätze 1. An ihren Scheiteln sind die Schwingarme 2 mit breiter Basis um Fahrzeugquerachsen drehbar an dem Querträger 3 gelagert, der den üblichen Drehgestellrahmen vertritt. Der Querträger 3 liegt in der lotrechten Drehgestellquermittelebene und ist in bekannter Weise entweder mittels eines Drehzapfens oder mittels Lenkern in horizontaler Ebene gegenüber dem Wagenkasten 4 geführt. Mit ihren kürzeren, nach oben weisenden Schenkeln 2 h dienen die Schwingarme der Lagerung der balgförmigen Gasfedern 5.
Auf den Gasfedern 5 ist der Zwischenträger 6 abgestützt, der -oberhalb des Querträgers 3 parallel zu diesem verläuft. Er ist durch Lenker 7 gegenüber dem Wagenkasten 4 in horizontaler Ebene geführt. An seinen beiden Enden trägt der Zwischenträger 6 die seitliche Abstützung des Wagenkastens 4. Diese wird in an sich bekannter Weise von Gummikugeln oder von um die lotrechte Mittelachse des Drehgestells schwenkbaren und um Fahrzeugquerachsen drehbaren Rollen 8 (Fig. 1) oder von weiteren, horizontalliegenden balgförmigen Gasfedern 9 (Fig. 2) gebildet. Am Wagenkasten 4 (Fig. 1) oder am Zwischenträger 6 (Fig. 2) ist der Querträger 3 mit räumlich schwingenden Pendeln 10 aufgehängt. Die lotrechten Schwingbewegungen der Schwingarme 2 werden durch Dämpfer 11 gedämpft, die zwischen den Schwingarmen 2 jeder Fahrzeuglängsseite eingehängt sind.
Die kürzeren Schenkel 2 h der Schwingarme 2 sind so gegen die horizontalen Schenkel 2a geneigt, daß der Schnittpunkt der Verlängerungen der Federabstützflächen der beiden Schwingarme 2 jeder Fahrzeuglängsseite etwa in der Höhe der Drehachsen der Schwingarme und im gleichen Abstand von den Radsätzen liegt. Die Federabstützflächen des Zwischenträgers 6 liegen parallel zu den ihnen zugehörigen Federabstützfächen der Schwingarme 2. Die Anordnung ist insbesondere so getroffen, daß die Mittellinien c der Gasfedern 5 die Drehachsen der Schwingarme 2 schneiden, zu denen sie gehören, wenn das Fahrzeug auf horizontalem Geleis steht. Die Schwingarme 2 sind biegesteif ausgebildet. Um sie als Zuschalträume für die Gasfedern 5 und 9 verwenden zu können, sind sie als gasdichte Kastenträger ausgebildet, deren Innenräume durch normalerweise von Deckeln 12 verschlossenen Öffnungen zugänglich sind (Fig. l.). Auch der Querträger 3 kann zur Gewinnung zusätzlicher Gasräume für die Federung herangezogen werden.
Die balgförmigen Gasfedern 5 und 9 bestehen in bekannter Weise aus zwei flachen Scheiben mit einem um deren Umfang gelegten und zusammen mit den Scheiben einen gemeinsamen Gasraum bildenden Randring (Fig.3 und 4). Die Scheibe der zur seitlichen Abstützung des Wagenkastens 4 dienenden Gasfeder 9 ist dicker als die Scheibe der entsprechend ausgebildeten, der gefederten Wagenkastenabstützung dienenden Gasfeder 5. Außerdem verläuft der Übergang vom scheibenförmigen Teil zum ringförmigen Teil bei der Gasfeder 9 allmählicher als bei der Gasfeder 5. Damit sich bei Anwendung der Gasfedern 9 zur Seitenabstützung des Wagenkastens während der Horizontalbewegungen zwischen dem Wagenkasten 4 und dem Drehgestell eine Rückstellwirkung in den Gasfedern ausbilden kann, sind die Gasfedern nach der lotrechten Drehgestellängsmittelebene hin schwach geneigt. Bei der Anordnung von Rollen gemäß Fig. 1 zur Seitenabstützung des Wagenkastens 4 kann die Ausbildung einer Rückstellwirkung in der Seitenabstützung durch Ausgestaltung der Rollbahnen herbeigeführt werden.
Die Ansprüche 2 bis 9 gelten als echte Unteransprüche nur in Verbindung mit dem Anspruch 1.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Abfederung eines zweiachsigen Drehgestell für Schienenfahrzeuge mit nahezu biegesteifen, winkelhebelartig ausgebildeten Schwingarmen, die an ihren Scheiteln mit breiter Basis drehbar an einem den Drehgestellrahmen vertretenden, gegenüber dem auf dem Drehgestell abgestützten Wagenkasten in horizontaler Ebene geführten Querträger gelagert sind, die an ihren längeren, etwa horizontal in Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden Schenkeln die Lager für die Radsätze tragen und mit ihren kürzeren Schenkeln der Lagerung von balgförmigen Gasfedern dienen, die den Wagenkasten abfedern, gekennzeichnet durch einen über dem Querträger (3) angeordneten Zwischenträger (6), der sich auf den Gasfedern (5) abstützt, beiderseits je eine seitliche Abstützung (9) für den Wagenkasten (4) trägt und an dem der Querträger mittels räumlich schwingender Pendel (10) aufgehängt ist (Fig. 2).
2. Abfederung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pendel, an denen der Querträger aufgehängt ist, anstatt an dem Zwischenträger unmittelbar an dem Wagenkasten angelenkt sind (Fig. 1).
3. Abfederung nach den Ansprüchen 1 und 2. dadurch gekennzeichnet, daß die seitliche Abstützung in an sich bekannter Weise aus einer oder mehreren in Schalen gelagerten Gummikugeln besteht.
4. Abfederung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei der seitlichen Abstützung an Stelle von Gummikugeln in an sich bekannter Weise Rollen (8) mit etwa in Fahrzeugquerrichtung liegenden Drehachsen verwendet werden, die symmetrisch zur lotrechten Drehgestellängsmittelebene angeordnet und um die lotrechte Mittelachse des Drehgestells schwenkbar sind.
5. Abfederung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei der seitlichen Abstützung an Stelle von Gummikugeln und Rollen balgförmige Gasfedern (9) vorgesehen sind, die symmetrisch zur lotrechten Drehgestellängsmittelebene liegen und deren obere und untere Abstützflächen etwa horizontal verlaufen.
6. Abfederung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jede Gasfeder (9) der seitlichen Abstützung aus zwei flachen Scheiben mit einem um deren Umfang gelegten und zusammen mit den Scheiben einen gemeinsamen Gasraum bildenden Randring besteht, wobei die Scheibe der zur seitlichen Abstützung des Wagenkastens dienenden Gasfeder dicker ist als die Scheibe der entsprechend ausgebildeten, der gefederten Wagenkastenabstützung dienenden Gasfeder (5) und der Übergang vom scheibenförmigen Teil zum ringförmigen Teil bei ersterer allmählich verläuft im Gegensatz zu den Gasfedern der gefederten Wagenkastenabstützung.
7. Abfederung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei kastenförmigem Aufbau der Schwingarme (2) diese und gegebenenfalls der den Drehgestellrahmen vertretende Querträger als zusätzliche Gasbehälter für die Gasfedern (5 und 9) ausgebildet sind. B.
Abfederung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenträger gegenüber dem Wagenkasten durch waagerechtliegende Lenker (7) geführt ist.
9. Abfederung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Verlängerungen der Flächen an den Schwingarmen, die die Gasfedern (5) für die Abfederung des Wagenkastens tragen, etwa in Höhe der Achswellenmitten der Radsätze (1) schneiden. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 559 342, 663 147, 801036, 920 968; USA.-Patentschriften Nr. 2 190 762, 2 253 042, 2 275 153, 2 286 608, 2 288 383, 2 342 484, 2 473 714, 2694368.